Xbox Series X Wärme- und Leistungsanalyse: Wie effizient ist Next-Gen?

UPDATE: Für die maßgebliche Version der neuen Flaggschiff-Konsole von Microsoft ist der vollständige Xbox Series X-Test von Digital Foundry jetzt live.

Als der Xbox Series X-Formfaktor im Dezember 2019 erstmals bei den Game Awards vorgestellt wurde, waren Größe und Form des Geräts eine Überraschung. Bei der Bereitstellung der leistungsstärksten Konsole der nächsten Generation hat Microsoft das Regelwerk neu geschrieben und ein Mini-Tower-ähnliches Design entwickelt, das darauf abzielt, sowohl die Leistung als auch die Kühlung zu maximieren. Hat sich diese Entscheidung gelohnt? Mit Presseeinheiten in den Händen von Journalisten tauchten Geschichten auf, die darauf hindeuteten, dass die Konsole sehr heiß werden könnte. Also, wie heiß wird es und wie viel Strom bezieht die Serie X aus dem Netz? Die Antworten sind überraschend – im positiven Sinne!

Mit der endgültigen Vorschau Embargo up, kann ich einige meiner allgemeinen Gedanken über die Maschine teilen. Ich habe bereits über die hervorragenden Abwärtskompatibilitätsfunktionen gesprochen und welche Art von Speicherlösung am besten für die Ausführung Ihrer alten Xbox-Titel auf Series X geeignet ist, aber jetzt kann ich mehr teilen. Beginnend mit dem Industriedesign gibt es hier eine stille Revolution im Design, wobei der Schwerpunkt auf dem Wort ‚leise‘ liegt. Die Serie X ist so leise, dass das Herausbrechen des Geräuschmessers sinnlos ist, da die Akustik der Konsole in die Hintergrundgeräusche meines Wohnzimmers und Büros übergeht. Es ist im Wesentlichen auf Augenhöhe mit Xbox One X – und vielleicht sogar noch besser -, die ich als den aktuellen Goldstandard im Konsolendesign bewerten würde. Die Serie X ist leistungshungriger, aber der überarbeitete Formfaktor stellt sicher, dass Rauschen einfach kein Problem darstellt.

Die Größe und Form der Box ist ganz anders, aber immer noch sehr konsolenartig. Es ist im Grunde die gleiche Höhe wie One X, aber in bestimmten Dimensionen etwas portabler. Sie können die Maschine vertikal oder horizontal abstellen und in Bezug auf die Stellfläche denke ich, dass vertikal der richtige Weg ist. Heiße Luft steigt von Natur aus auf, daher kann dies auch einen leichten Kühlvorteil haben. Auf völlig unwissenschaftliche Weise sieht es meiner Meinung nach sicherlich besser aus.

Die aktuellen Einschränkungen der Series X-Vorschau hindern uns daran, viel über das Dashboard zu sprechen (was sich durch den Start ändern kann), aber es genügt zu sagen, dass es im Grunde identisch mit dem jüngsten Front-End-Upgrade für alle Xbox One-Konsolen ist, und wenn Sie mit der Leistung auf Xbox One X zufrieden sind, ist es auf der neuen Konsole noch besser. Der Zugriff auf einen enormen Sprung in der CPU- und Speicherleistung bietet ein nahezu verzögerungsfreies Erlebnis. Es wurde angemerkt, dass die Benutzeroberfläche 1080p ist – und es Caps bei 60fps, auch wenn Ihre Konsole auf 120Hz Ausgang eingestellt ist. Series X ist eine 4K-Konsole und eine subnative Oberfläche nimmt der Qualität der Präsentation einen Hauch – subnative Spiele sind im Zeitalter von temporalem Supersampling, KI-Upscaling und dynamischer Auflösungsskalierung kein großes Problem, aber fast alle Titel bieten eine native Benutzeroberfläche, einfach weil die Skalierung dieser Elemente nicht gut aussieht. Gleiches gilt für die Xbox-Benutzeroberfläche, von der ich hoffe, dass sie sich im Laufe der Zeit verbessert – im Moment konzentriert sich Microsoft darauf, Entwicklern so viel nutzbaren Speicher wie möglich zur Verfügung zu stellen.

Eine letzte Anmerkung, bevor wir zu Power und Thermik übergehen – ja, die Xbox Series X bietet 802 GB nutzbaren Speicher auf ihrer internen SSD gegenüber 781 GB Speicherplatz auf der 1 TB großen Festplatte der Xbox One X. Zuvor spekulierte ich, dass das System Komprimierung verwendete, um dies zu erreichen, möglicherweise unter Verwendung der Hardware-Dekomprimierungs-Engines im SoC. Microsoft teilt mir mit, dass der Dash für die Serie X optimiert ist und den Zen 2-CPU-Cluster selbst zur Dekomprimierung verwendet, wobei die Hardwareblöcke für die Spiele reserviert werden. Unabhängig davon ist die Bereitstellung von mehr Speicherplatz für Benutzer und die Bereitstellung des Quick Resume Cache eine beeindruckende Leistung – und die 1-TB-Seagate-Erweiterungskarte muss das Betriebssystem überhaupt nicht beherbergen, was 920 GB nutzbaren Speicherplatz bedeutet.

Darüber hinaus geht es um die Software und im Moment haben wir nicht viel davon. Wir haben Dirt 5 und Yakuza: Like a Dragon behandelt und wir werden bald mehr über Gears Tactics und Gears 5 erzählen, aber für die Zwecke dieses Stückes wollte ich wirklich in den Griff bekommen, wie mächtig und effizient die neue Welle von Konsolen sein kann. Wir haben mehr Siliziumlogik als je zuvor, verbunden mit viel höheren Takten, und auf dem Papier ist es ein Rezept für eine heiße, laute Maschine. Die gute Nachricht ist, dass dies nicht der Fall ist. In der Tat ist die Effizienz sehr beeindruckend mit viel geringerem Stromverbrauch als ich erwartet hatte.

Yakuza: Like a Dragon im 1440p60-Standardmodus ‚Normal‘ verbraucht zwischen 140 und 160 Watt mit sehr seltenen Spitzen über 170 Watt – wodurch die Xbox Series X ungefähr so viel Strom verbraucht wie die Xbox One X. Codemasters ‚Dirt 5 hat einen höheren Gesamtleistungsbedarf, hauptsächlich im 160-W-Bereich, kann jedoch auf über 170 W ansteigen. Ich habe tatsächlich alle drei Leistungsmodi im Vorschaucode für den neuen Racer ausprobiert und habe selbst bei 120Hz-Ausgabe weitgehend ähnliche Ergebnisse erzielt. Diese Ergebnisse sind viel niedriger als erwartet und werfen die Frage auf: Warum das Konsolendesign mit einem viel größeren Formfaktor und einigen wirklich beeindruckenden Interna revolutionieren, wenn Sie die gleiche Leistung wie die Xbox One X erzielen?

Ein Blick auf die Gears 5 der Koalition beantwortet die Frage. Das Smart Delivery System bietet eine überarbeitete Version des Spiels, die auf den neuen Funktionen des Systems basiert. Ja, es kann ein Patch für ein vorhandenes Spiel sein, aber es nutzt die neue RDNA 2-Architektur und ihre verschiedenen Funktionen, einschließlich der Schattierung mit variabler Rate. In einem Spiel wie Gears 5, das maßstabsgetreu aufgebaut ist, ist die erhöhte Belastung des Systems viel höher und ich habe festgestellt, dass die Leistungsaufnahme routinemäßig über 200 W liegt und bei 211 W ihren Höhepunkt erreicht.

Dies ist ein gutes Ergebnis für einen Launch-Titel, und ich vermute, dass mit zunehmender Reife der Generation die Auslastung des Systems zunehmen wird – und möglicherweise mehr Kapazität des 315-W-Netzteils erforderlich ist. Im Hier und Jetzt mit Gears 5 haben wir jedoch einen großartigen Testfall für die Analyse der Thermik, also fand ich eine Szene, in der die Konsole nördlich von 200W zeichnete und die Wärmebildkamera ausbrach – wo ich eine interessante Verteilung der Temperaturen über die Haut der neuen Microsoft-Konsole fand.

Sie können sehen, dass der Metallsandwichkern des Prozessors und der Southbridge-Boards das Zentrum der Wärme ist und eine Hauttemperatur von 48-49c auf der Konsole das Ergebnis ist: Es fühlt sich warm an, aber nicht heiß. Die Unterseite des Geräts fühlt sich tatsächlich kalt an, besonders um das meist ruhende optische Laufwerk, das im Wesentlichen Raumtemperatur hat. Das Gerät ist so konzipiert, dass es kühle Luft von der Basis ansaugt, durch die Konsole führt und dann aus der Oberseite treibt – und dort finden Sie das ultimative Wärmezentrum für die Konsole, das auf spektakuläre Weise auf der Wärmebildkamera aufleuchtet. Hier habe ich ein Maximum von 62c festgestellt – heißer als jede Konsole, die ich zuvor getestet habe, was nicht verwunderlich ist, da dies die leistungsstärkste Konsole ist, die ich getestet habe. Legen Sie Ihre Hand über die Konsole und Sie können spüren, wie die Wärme entweicht. Wie bei jeder Konsole müssen Sie sicherstellen, dass heiße Luft entweichen kann, Daher ist es keine gute Idee, die Serie X in einem geschlossenen Raum zu halten.

Sie können definitiv spüren, wie die Wärme entweicht, aber ich bin mir sicher, dass die Berichte über die Verwendung der Serie X zum Heizen Ihrer Wohnung augenzwinkernde Beobachtungen sind, da wir anhand des Wattmeters erkennen können, dass unser Spitzenstromverbrauch bei etwa 210 Watt liegt. Im Vergleich zur Xbox One X steigt die Wärmeabgabe schrittweise an, aber was wir hier sehen, ist nichts im Vergleich zu einem High-End-PC – ein RTX 3080 zieht problemlos 320 W aus dem Stromnetz, ohne den Rest des PCS zu berücksichtigen es ist auch angeschlossen. Und was die 1 TB Seagate-Speicherkarte betrifft, die unangenehm heiß wird, habe ich dies getestet, indem ich 20 Minuten lang Daten auf und von der Karte kopiert habe und ein Warm-to-the-Touch-Maximum von 49c festgestellt habe – wieder kein Grund zur Sorge. Die Übertragungszeiten blieben ebenfalls konstant, was bedeutet, dass die Karte nicht bis zu dem Punkt überhitzte, an dem die Leistung gedrosselt wurde.

Meine ultimative Schlussfolgerung ist, dass die Serie X eine überdurchschnittlich große Konsole ist, aber immer noch eine Konsole – und ihre zusätzliche Größe und ihr innovatives Design sind dafür da, höhere Leistungsanforderungen als frühere Konsolengenerationen zu bewältigen. Entscheidend ist, dass sich das Design auszahlt. Die Serie X ist in jeder Hinsicht geräuschlos und überschüssige Wärmeentwicklung wird erfolgreich bekämpft. Die Wärmeableitung erfordert jedoch einen Ort, an den die Wärme entweichen kann – so viel ist offensichtlich -, also bewahren Sie die Serie X oder eine moderne Konsole nicht in einem geschlossenen Raum auf.

In der obigen Tabelle werden die Grundlagen des Stromverbrauchs beschrieben. In Bezug auf die Spitzenlast sind die Xbox One X-Vergleiche faszinierend – in einem vergleichbaren Zwischensequenztest bei 4K30 in Rise of the Tomb Raider ist die Series X erwartungsgemäß deutlich effizienter als die Xbox One X. Dead or Alive 6 ist jedoch die Offenbarung: es liefert bis zu doppelte Leistung und verbraucht immer noch weniger Strom als die ältere Konsole. Beeindruckendes Zeug. Ich habe auch festgestellt, dass die Serie X im Standby-Modus immer noch etwa 29 W verbraucht – genug, um mein Gerät vollständig auszuschalten.

Ich denke, es gibt noch einen weiteren Imbiss, nämlich, dass die Xbox Series X bei ihrer schwersten Last eine Leistung liefert, die mit einer RTX 2080 verglichen wurde, und dies mit dem zusätzlichen Overhead des Zen 2-CPU-Clusters bei einer maximalen Last von nur 211W basierend auf den Titeln, die wir bisher zur Verfügung haben. Damit sind die Voraussetzungen für die neuen RX 6000-GPUs von AMD geschaffen, die angeblich bis zu 80 Recheneinheiten nördlich von 2 GHz liefern sollen – im Vergleich zur Serie X mit 52 CUs bei 1.825GHz.

Letztendlich kann ich nur gute Nachrichten aus den Ergebnissen dieser Tests sehen. Zuallererst müssen Sie sich keine Gedanken über den Stromverbrauch oder die Thermik der Xbox Series X machen – sie ist anspruchsvoller als die Konsolen, die wir bereits besitzen, aber es gibt fast das Gefühl, dass die thermische Lösung überentwickelt ist, wenn Die Gesamtleistungsaufnahme (zumindest bisher gesehen) ist nur ein relativ kleiner Schritt von Xbox One X entfernt, trotz des großen Leistungssprungs. Tatsächlich ist die Leistungsaufnahme der Serie X der der PlayStation 3 ziemlich ähnlich – aber die thermische Lösung ist offensichtlich auf einer anderen Ebene.

Die zweite gute Nachricht? Der Zentralprozessor der PlayStation 5 ist kleiner, aber höher getaktet, aber auch hier gibt es einen riesigen Kühler – und es ist schwer vorstellbar, dass das 350-W-Netzteil unter der Annahme ähnlicher Architekturen, die auf demselben Herstellungsprozess laufen, übermäßig beansprucht wird. Und schließlich sieht die Effizienz von RDNA 2 selbst vielversprechend aus, was die Ankunft der neuen Navi-PC-Grafikkarten der zweiten Generation mit Nvidias beeindruckenden Angeboten der RTX 3000-Serie wettbewerbsfähiger machen sollte. Der Wettbewerb ist großartig für die Branche und wunderbar für Gamer und die Zeichen stehen gut: die nächste Generation kommt, und egal, ob Sie ein Konsolen- oder PC-Spieler sind, die Produkte werden in der Tat etwas ganz Besonderes.